È stato dimostrato che i fili conduttori in silicio più stretti mai realizzati - larghi appena quattro atomi e alti un atomo - hanno la stessa capacità di trasporto di corrente elettrica del rame, secondo un nuovo studio pubblicato oggi sulla rivista Scienza .

Nonostante il loro diametro sorprendentemente piccolo - 10, 000 volte più sottili di un capello umano:questi fili hanno proprietà elettriche eccezionalmente buone, aumentando le speranze che serviranno a collegare componenti su scala atomica nei computer quantistici di domani.

"Il cablaggio di interconnessione di questa scala sarà vitale per lo sviluppo di futuri circuiti elettronici su scala atomica, "dice l'autore principale dello studio, Piegato Weber, uno studente di dottorato presso l'ARC Center of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology presso l'Università del New South Wales, a Sidney, Australia.

I fili sono stati realizzati posizionando con precisione catene di atomi di fosforo all'interno di un cristallo di silicio, secondo lo studio, che include ricercatori dell'Università di Melbourne e della Purdue University negli Stati Uniti.

I ricercatori hanno scoperto che la resistività elettrica dei loro fili - una misura della facilità con cui la corrente elettrica può fluire - non dipende dalla larghezza del filo. Il loro comportamento è descritto dalla legge di Ohm, che è una legge fondamentale della fisica insegnata a ogni studente delle scuole superiori.

"È straordinario mostrare che una legge così fondamentale è ancora valida anche quando si costruisce un filo dai mattoni fondamentali della natura:atomi, "dice Weber.

La scoperta dimostra che le interconnessioni elettriche in silicio possono ridursi a dimensioni atomiche senza perdita di funzionalità, afferma il Direttore del Centro e capofila della ricerca, La professoressa Michelle Simmons.

"Spinto dall'industria dei semiconduttori, i componenti del chip del computer si riducono continuamente di dimensioni consentendo computer sempre più piccoli e potenti, "dice Simmons.

"Negli ultimi 50 anni questo paradigma ha reso l'industria della microelettronica uno dei fattori chiave per la crescita economica globale. Uno degli obiettivi principali del Centro di eccellenza dell'UNSW è quello di spingere questa tecnologia al livello successivo per sviluppare una tecnologia quantistica a base di silicio. computer, dove i singoli atomi servono come singole unità di calcolo, " lei dice.

"Si arriverà al filo. Siamo sulla soglia di realizzare transistor con singoli atomi. Ma per costruire un computer quantistico pratico abbiamo riconosciuto che anche i cavi e i circuiti di interconnessione devono ridursi alla scala atomica".

La creazione di componenti così piccoli è stata resa possibile utilizzando una tecnica chiamata microscopia a scansione a effetto tunnel. "Questa tecnica non solo ci permette di immaginare i singoli atomi, ma anche di manipolarli e metterli in posizione, "dice Weber.